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Die Elementmatrizen von Rotoren, Gyrostaten, vorgespannten Federn und die Behandlung von Zwangsbedingungen

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Strukturdynamik

Zusammenfassung

Bisher haben wir uns auf die Angabe der Massenmatrizen von starren Körpern beschränkt. Um die Massenmatrizen von einfachen Rotoren oder von starren Rotoren mit Gehäuse (Gyrostaten) angeben zu können (Abschn. 7.3) müssen wir relativ weit in die nichtlineare Dynamik einsteigen (Abschn. 7.1 und 7.2). Nur dann gelingt die korrekte Linearisierung der Bewegungsgleichungen. Ein ähnlich hoher Aufwand ist notwendig um Zwangsbedingungen und Federvorspannungen (beispielsweise als Folge von Eigengewicht) korrekt in die Bewegungsgleichungen einzuführen (Abschn. 7.4). Wer nur mit den Ergebnissen dieser Abschnitte arbeiten will, kann die ausführlichen Herleitungen überschlagen.

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Notes

  1. 1.

    Um auf einen Blick zu erkennen, dass eine Matrix rein antimetrisch besetzt ist, verwenden wir zur Kennzeichnung die spitzen Klammern \(\langle\rangle\).

  2. 2.

    Die Anzahl der abhängigen Verschiebungen soll also gleich der Anzahl der Zwangsbedingungen sein. Das ist beispielsweise dann nicht mehr der Fall, wenn das Hebezeug von Abb. 7.13 räumlich an vier parallelen Seiten aufgehängt wird. Wie man in diesem Fall vorzugehen hat, wird in [4] gezeigt.

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Gasch, R., Knothe, K., Liebich, R. (2012). Die Elementmatrizen von Rotoren, Gyrostaten, vorgespannten Federn und die Behandlung von Zwangsbedingungen. In: Strukturdynamik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-88977-9_7

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